Qu’est-ce qu’un thermostat ?
Un thermostat est un élément utilisé pour le contrôle de la température.
Il est chargé de contrôler les signaux de fonctionnement des dispositifs de refroidissement et de chauffage en fonction des résultats de la détection de la température. La fonction générale d’un thermostat est de détecter la température, mais certains produits peuvent également avoir une fonction de détection des augmentations anormales de température et de prévention des surchauffes.
Utilisations des thermostats
Les thermostats sont généralement utilisés pour contrôler la limite supérieure ou inférieure d’un réglage de température, comme le chauffage d’un réservoir d’eau, bien que les fonctions d’accompagnement de la commande varient en fonction de l’application.
D’autres types de thermostats sont également disponibles, tels que ceux pour la climatisation de précision. Ils contrôlent à la fois les limites supérieure et inférieure et spécifient une plage de température fixe. Ou encore ceux qui non seulement contrôlent les limites supérieure et inférieure de la température réglée, mais empêchent également la température d’atteindre un niveau anormal ou détectent une température spécifiée.
En plus de ceux qui sont incorporés dans des circuits électriques tels que décrits ci-dessus, certains sont directement incorporés comme vannes d’ouverture/fermeture dans des circuits de fluides tels que le contrôle du débit de l’eau de refroidissement de la salle des machines. Dans tous les cas, l’avantage par rapport à d’autres types de détecteurs de température est qu’ils peuvent être réduits.
Principe des thermostats
Parmi les thermostats, les thermostats bimétalliques utilisent le phénomène de dilatation et de contraction du métal sous l’effet de la chaleur. Dans les bilames constitués de différents métaux laminés ensemble, le coefficient de dilatation thermique entre les métaux est différent. Aussi, l’ensemble du bilame est incurvé vers le métal ayant un coefficient de dilatation thermique relativement faible en raison de la différence d’amplitude de la dilatation et de la contraction causées par les changements de température.
Cette courbure du bilame peut être utilisée pour créer un circuit dans lequel les contacts s’ouvrent et se ferment en fonction de la température. En fixant un seuil arbitraire pour l’ouverture et la fermeture des contacts, il est possible de contrôler des circuits dans lesquels l’alimentation électrique de la source de chaleur ou de refroidissement est activée et désactivée à une certaine température.
Un autre avantage de ce mécanisme est qu’il permet de réduire la taille de l’élément. Il utilise en effet directement la sensibilité à la température du matériau bimétallique, plutôt que de mesurer la température et de la contrôler électriquement. Si le thermostat est incorporé dans un circuit de fluide en tant que vanne d’ouverture/fermeture, au lieu d’être utilisé comme point de contact dans un circuit, il peut également représenter une vanne de régulation qui s’ouvre progressivement en réponse à des changements de température.
Types de thermostats
Les thermostats sont des dispositifs utilisés pour contrôler la température, et différents types de thermostats sont utilisés pour différentes utilisations.
1. Thermostats électroniques
Les thermostats électroniques utilisent une commande informatique pour contrôler la température, plutôt que des signaux de mouvement. Cela permet un contrôle plus précis de la température dans l’environnement de travail.
Le contrôle de la température peut également être effectué automatiquement. Cela permet un contrôle approprié de la température et des économies en termes d’électricité et d’autres coûts. L’environnement opérationnel se situe principalement dans le domaine industriel, où il est largement utilisé pour contrôler la température de l’eau de refroidissement des moteurs et la température dans les serres en vinyle pour l’agriculture.
2. Thermostats bimétalliques
Les thermostats bimétalliques sont construits en laminant deux types de métal ayant des coefficients de dilatation thermique différents. Lorsque la température atteint la température de consigne, les points de contact constitués des deux types de métal se séparent, ce qui permet d’interrompre le circuit.
Les thermostats bimétalliques sont utilisés dans les réfrigérateurs et les chauffe-eau à gaz des ménages ordinaires.
Ils sont utilisés dans de nombreux produits industriels en raison de leur structure simple et de la précision du contrôle de la température. Ils se caractérisent également par leur construction métallique, qui les rend difficiles à casser, même après une utilisation prolongée.
3. Thermostats à dilatation de liquide
Les thermostats à dilatation de liquide ont une structure dans laquelle un liquide ayant un coefficient de dilatation thermique élevé est scellé à l’intérieur d’un tube métallique. La dilatation du liquide enfermé fait fonctionner les points de contact, ce qui permet de contrôler la température.
Lorsque le liquide utilisé est un métal, la mesure de la température se caractérise par une plus grande précision. C’est pourquoi ils sont largement utilisés dans les ustensiles de cuisine et les équipements de réfrigération, où une mesure précise de la température est nécessaire.
Les thermostats à dilatation de liquide se caractérisent également par leur capacité à augmenter la capacité électrique. L’augmentation de la capacité électrique permet de détecter la température sur une plus grande plage. Par conséquent, ils sont souvent utilisés dans des secteurs industriels tels que les grandes usines qui nécessitent une détection de la température sur une zone étendue.